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110kV乌油线频繁跳闸,跳线风偏放电原因分析及防范

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发表于 2018-3-14 08:33:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
110kV乌油线频繁跳闸,跳线风偏放电原因分析及防范
刘志红 张林 杨平 朱跃华
水电厂二连分厂)
摘  要:90公里的阿尔110KV乌油线,担负着阿尔油田产区及各参战单位生产、生活用电的主要任务。它的安全稳定运行可靠与否,直接影响着二连公司年度生产任务的完成情况,也考验着水电厂在二连地区的运管能力及应急处理机制。经过一年的实际运行考验,暴露出的实际问题及安全隐患急待解决。本文就该线路设计缺陷造成的严重问题之一,跳线风偏对驱鸟刺放电跳闸的原因加以探讨、分析,提出详细的解决方案和实施计划,供今后在该地区运管人员借鉴。
关键词:乌油线、耐张塔防鸟刺、风偏角
引言
近年来,随着环境受人类经济活动带来的严重破坏,各种极端天气现象不断显现,像南方冻雨灾害、超级飓风、冰雾污闪、超强沙尘暴等等。这些极端恶劣天气对在户外长期运行的电力设施来说,影响是不可预料的,后果是灾难性的。许多事件足以证明,现有输电线路设计执行标准,难以满足和抵御目前极端天气出现时电气设备运行安全的要求。
一、乌油线基本情况:
阿尔乌油线110KV线路引自东乌旗乌里雅斯太220KV变电站,止于阿尔油田110KV变电站,单回路、东西走向,全长90公里。该线路运行地区近几年的气象条件恶劣,极端天气现象频频出现,东乌旗地区全年盛行西北风,年平均风速为4.1米/秒,最大风速34米/秒;平均每年8级以上大风56天,能见度不足5米超强沙尘暴天气在春季频繁出现,种种恶劣天气屡次造成乌油线光纵差保护动作跳闸。引起杆塔中相跳线风偏角过大,跳线对塔身及防鸟装置放电的罪魁祸首,正是当地的强力季风,伴随暴雨雷电或超强沙尘天气。这给阿尔油田生产生活带来严重影响和产能损失。
据微机后台事故记录统计显示,自2011年1月至12月,在近1年的时间内共发生因恶劣天气造成的停电事故近20余起,其中7起停电事故系瞬间闪络放电引起,但重合闸重合成功。停电,无论是短时停电,还是瞬间跳闸,这些都对阿尔的原油生产、线路的安全运行带来极大威胁。如不尽快消除隐患,根治运行顽疾,停电事故若发生在寒冷的冬季,带来的后果不敢想象。
二、目击事故现场
                              

图1、图2这两张事故现场照片,分别发生在2011年8月12日和9月8日,事故原因均系极端恶劣天气环境,引起杆塔跳线风偏对防鸟刺及绝缘子串根部放电造成。据当地气象预报记录显示,当天该事故地区风力强度达到10级,局部风力达到11.5级,并伴随暴雨雷电。
三、事故分析
        “干”字型钢塔,其导线呈三角形排列,中相导线挂在塔身上方一侧,绕引跳线长度比较长,跳线与塔身的空气间隙又因塔型本身结构造成距离较小。因此,其抗击大风等恶劣天气的能力较差。
1、阿尔乌油线终端、耐张、转角钢塔,均系110JG2-7734、110JG3-7733系列“干”字型钢塔,虽然设计部门对这种“干”字型钢塔跳线间隙都经过验算,一般情况下,跳线与铁塔的间隙都能满足要求,但在特殊极端气象条件下,如在大风时,跳线受持续侧向风压产生风偏,引起安全间隙不够而放电闪络,造成事故。
2、  防鸟装置的安装部位及鸟刺本身形状进一步减小了塔身与跳线的间隙,在遇有侧向
强力大风,暴雨,沙尘情况下,跳线发生风偏时首先会对防鸟刺放电。
3、  线路在设计施工阶段,设计人员虽充分考虑到该地区属恶劣气象运行环境,但其设计标准应对该地区极端天气防范措施仍然不够,线路抗自然破坏能力还需进一步提高防范手段。
四、现场勘察及解决方案:
1、现场勘查: 3为整改前110JG3-7733型“干”字塔中相绕引跳线与防鸟刺的实际位置关系。从图3明显能看出,安装在线路绝缘子串根部的防鸟刺明显探出塔身一个尺寸,经过实地测量,无风时,绕引跳线与防鸟刺的实际距离为1.7m、与塔身的空气间隙为1.8m;如果遇有强力侧风,风偏角超过15,中相绕引跳线就会危险接近防鸟刺和塔身,一旦这个间距超过规定距离最小值,则可能使空气间隙绝缘击穿而放电。
  
图3
2、解决方案
        方案a:拆除所有转角、耐张杆塔中相防鸟刺装置。。
方案b:中相绕引跳线绝缘子串底部加装拖担。
五、概论:上述解决方案均有效可行。结合该地区地方电力局的运行经验,根据本企业的实际需求,可选择单方案执行,也可选择两个方案组合。
六、结束语:阿尔110KV乌油线中相跳线风偏放电问题从发现、分析到方案的制定、落实虽时间短、任务重、整改繁琐,但从整改的实际效果看,整改后线路运行稳定、可靠,从反馈信息证明,2012年至今再未发生一起因跳线风偏放电问题造成的停电事故。                            

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